(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッシュネットワークにおいてチャネル可用性をチェックする装置であって、
ａ）前記メッシュネットワークにおけるピアノードにより広告されるチャネル情報を受信する受信機と、
ｂ）前記メッシュネットワークにおけるチャネル可用性を示す更新されたチャネル情報を生成するため、前記受信されるチャネル情報と前記装置に提供される自身のチャネル情報とを結合する結合部と、
ｃ）前記メッシュネットワークを介して前記更新されたチャネル情報を伝搬する伝搬部と、
少なくとも１つのチャネルの可用性を示す数値的情報として前記チャネル情報を生成する生成器とを有し、
前記更新されたチャネル情報が、前記自身のチャネル情報と前記受信したチャネル情報との重み付けされた組合せに対応するよう、前記結合部が、各チャネルに対して自身のチャネル情報と受信したチャネル情報とを結合するよう構成される、装置。
【請求項２】
前記更新されたチャネル情報に基づき、チャネル切り替えに関するチャネルを選択するセレクターを更に有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
少なくとも１つのチャネルの可用性を示すバイナリ情報として前記チャネル情報を生成する生成器を更に有する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記更新されたチャネル情報が、前記自身のチャネル情報と前記受信したチャネル情報との最小に対応するよう、前記結合部が、各チャネルに対して自身のチャネル情報と受信したチャネル情報とを結合するよう構成される、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記重み付けされた組合せが、クリアチャネル評価アルゴリズムに基づかれる、請求項１乃至４に記載の装置。
【請求項６】
前記セレクターが、選択されるチャネルを明白に特定するためタイブレーキングルールを適用するよう構成される、請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記生成器が、測定要求又はレポーティングに関するフレームに前記更新されたチャネル情報を組み込むよう構成される、請求項１乃至６に記載の装置。
【請求項８】
メッシュネットワークにおけるチャネル可用性をチェックする方法において、
ａ）前記メッシュネットワークにおけるネットワークノードでピアノードにより広告されるチャネル情報を受信するステップと、
ｂ）前記メッシュネットワークにおけるチャネル可用性を示す更新されたチャネル情報を生成するため、前記受信されるチャネル情報と前記ネットワークノードに提供される自身のチャネル情報とを結合するステップと、
ｃ）前記メッシュネットワークを介して前記ネットワークノードから前記更新されたチャネル情報を伝搬するステップと、
少なくとも１つのチャネルの可用性を示す数値的情報として前記チャネル情報を生成するステップとを有し、
前記更新されたチャネル情報が、前記自身のチャネル情報と前記受信したチャネル情報との重み付けされた組合せに対応するよう、各チャネルに対して自身のチャネル情報と受信したチャネル情報とが結合される、方法。
【請求項９】
メッシュネットワークにおけるチャネル切り替えに関するシステムであって、請求項１に記載の装置を有する少なくとも１つのネットワークノードを有し、前記ネットワークノードが、前記チャネル切り替えを開始するよう構成される、システム。
【請求項１０】
コンピュータに、請求項８に記載のステップを実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、無線通信システム、以下に限定されるものではないが例えば無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）のメッシュにおけるチャネルの可用性をチェックする装置、システム、方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
メッシュサービスのないＷＬＡＮ配備において、エンドステーション（ＳＴＡ）は、ネットワークに対するアクセスを得るために、アクセスポイント（ＡＰ）と関連しなければならない。これらのエンドステーションは、通信するために関連付けられるＡＰに依存する。
【０００３】
いわゆるメッシュネットワークは、他のネットワーク及びより高次層のプロトコルの観点から、ブロードキャストイーサネットと機能的に同等にみえる。例として、メッシュネットワークは、ＩＥＥＥ（電気電子学会）８０２．１１仕様に基づくＬＡＮとすることができる。ここで、リンク及び制御要素は、ネットワークメンバー間でフレームを転送する。こうして、あたかもメッシュにおけるすべての無線ノード又はメッシュポイント（ＭＰ）がリンク層で直接接続されるかのように、このネットワークは通常見える。この機能は、より高次層のプロトコルに対して透過的である。
【０００４】
現在の「Draft Standard for Information Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems - LAN/MAN Specific Requirements - Part 11: Wireless Medium Access Control (MAC) and physical layer (PHY) specifications: Amendment: Mesh Networking, IEEE Unapproved draft, IEEE P802.11s/D2.0, March 2008」は、チャネル切り替えのためのプロトコルを含む。しかしながら、上記のドラフト標準の１１Ｂ．４節、特に１１Ｂ．４．３節に記載される現在のプロトコルに関連してまだ多数の問題が存在する。チャネル切り替えは、チャネル・スイッチ・アナウンス・フレーム（７．４．１６．１０節参照）に基づかれる。このフレームは、切り替える周波数チャネルに関する情報に加えて、タイマー値及びチャネル優先順位値を含む。
【０００５】
このプロトコルによれば、干渉（例えばレーダー等）又はチャネルを切り替える別の必要性を検出する無線ノードが、切り替える周波数チャネルを決める。その後このノードは、チャネル・スイッチ・アナウンスにおいて新しいチャネル情報をそのピアに送信することにより、チャネル切り替えを開始する。しかしながら、このノードは、直ちにチャネルを切り替えるのではなく、タイマー値により示される時間分実際の切り替えを延期する。また、このノードは、アナウンスにチャネル優先順位値を含める。これは、ランダムな値であり、より多くのステーションが多かれ少なかれ同時にチャネル切り替えを開始する場合の優先順位付けのために使用される。
【０００６】
更にこのプロトコルによれば、チャネル・スイッチ・アナウンスを受信するステーションは、ピアに対してこのアナウンスを伝え、ピアのタイマーもセットする。セットされたタイマーを持つステーションは、切り替えが進行中である。チャネル切り替えの過程にあるノードが別のチャネル・スイッチ・メッセージを受信する場合、このノードは、現在のチャネル優先順位値とこの新しいメッセージにおけるチャネル優先順位値とを比較する。新しい値が現在の値を超える場合、メッセージは受け入れられ、チャネル切り替え動作のパラメータがそれに従ってセットされ、メッセージがピアに伝搬される。チャネル優先順位値が現在のチャネル優先順位値より数値的に小さい場合、この新しいメッセージは無視される。チャネル優先順位値が等しい場合、ＭＡＣアドレスに基づかれるタイブレーキングルールが存在する。
【０００７】
従って、複数のステーションがチャネル切り替えを同時に開始する場合の意思決定支援として、ランダムなチャネル優先順位値がアナウンスに含まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
こうして、切り替え先のチャネルは、干渉を検出し、チャネル切り替えを開始する無線ノードにより決められる。しかしながら、このプロトコルは、これが切り替え先の有効なチャネルである点についての保証又は予防措置を含まない。簡単な状況が図２に示される。第１の無線ノードＡは、チャネル切り替えを開始し、チャネル優先順位値ＣＰＶ＝５でチャネル番号５への切り替えを提案する。しかしながら、第２の無線ノードＢは、既により高いチャネル優先順位値ＣＰＶ＝７でチャネル番号５にチューニングされたその無線デバイスの１つを持つマルチ無線ノードである。この場合、チャネル切り替えは実行されることができず、メッシュは壊される。
【０００９】
例えば近くに配置されるベース・ステーション・サブシステム（ＢＳＳ）が原因で、第２の無線ノードＢがチャネル番号５において多くの干渉を経験する場合、似たような状況が起こるだろう。
【００１０】
追加的に、上記のプロトコルにおいて、使用可能な周波数チャネルは常に、チャネル優先順位値により特徴づけられる。切り替えを開始するために、開始ノードは、現在のチャネルにおけるチャネル優先順位値より高いチャネル優先順位値をランダムに選択しなければならない。しかしながら、いくつかのチャネル切り替え後、これは、もはや可能でない場合がある。
【００１１】
既に述べたように、このプロトコルは、タイマー値に基づかれる。タイマー期限が経過するまで、チャネル切り替えは実行されない。しかしながら、撤退されるチャネルで作動するすべてのノードにチャネル・スイッチ・メッセージが伝搬されることができるよう、タイマー値は選択されるべきである。しかし、追加的な時間マージンが許されるべきである。なぜなら、競合するメッセージは、メッシュの反対側から開始されることができるからである。
【００１２】
図３は概略的なネットワーク環境を示し、ここでは、チャネル・スイッチ・メッセージ（例えばチャネル・スイッチ・アナウンス（ＣＳＡ））が、メッシュネットワークの一端（ノードＡ）から他端（ノードＺ）へと伝搬する。ここで、ノードＡは、チャネル切り替えを開始する。従って、このノードは、チャネル・スイッチ・メッセージにおいてタイマーをセットすることを必要とする。タイマー値Ｔは、チャネル・スイッチ・メッセージがメッシュのエッジノード（ノードＺ）まで伝搬することを可能にするだけでなく、より高いチャネル優先順位値（ＣＰＶ）を持つ競合メッセージが、ノードＺからノードＡへと戻って伝搬することも可能にするよう十分大きくあるべきである。この問題は悪化する。なぜなら、チャネル・スイッチ・メッセージの発信元ノード（ノードＡ）がメッシュのサイズもトポロジも知らないからである。タイマー値が正しくセットされない場合、例えば、あまりに短すぎる場合、これは切断されたメッシュを生じさせることになる。こうして、チャネル・スイッチ・メッセージがメッシュの一端から他端へと伝搬することができるよう、チャネル切り替え時間はセットされなければならないが、戻る方向に伝搬する競合メッセージのため、十分なマージンも持たなければならない。
【００１３】
前述のシナリオにおいて、タイマー値が非常に保守的な値にセットされる場合、これは、使用することがもはや許されない周波数チャネル上で非常に長い間作動するメッシュを生じさせることになる。代替策としては、スイッチ期間の間にノードがメッセージを交換することを許可しないとすることができる。しかしながら、このオプションでは、このメッシュは、実質的な時間期間の間作動しないことになる。
【００１４】
本発明の目的は、新しいフレーム又はアルゴリズムを必要としないより柔軟なチャネル切り替え手法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的は、請求項１に記載の装置、請求項１０に記載の方法及び請求項１１に記載のシステムにより実現される。
【００１６】
従って、個別のノード又はステーションが、チャネル切り替えに関して準備することができ、同時に切り替えを開始するときでも、互いに独立して同じチャネルへと切り替えることができる。仲裁に関してチャネル優先順位値に依存する必要性はもはや存在しない。ノードは、チャネル可用性に関する自分の見解をレポートせずに済む。代わりに、これらのノードはある見解をレポートする。この見解において、これらのノードは、チャネル可用性の自身の見通しに加えて、これらのピアからの過去のレポートにおいて得られた、同じチャネルで作動するピアの見通しを集約する。この際、レポートは、ネットワークにわたり結合され、及び伝搬される。正しい態様で組み合わせることにより、同じチャネルで作動するすべてのノードによるレポートが、利用可能なチャネルの類似する見解に集まる。
【００１７】
第１の側面によれば、上記更新されたチャネル情報に基づき、チャネル切り替えに関するチャネルを選択するセレクターが提供されることができる。これにより、チャネル選択は、ノードがそれらのチャネル情報を蓄積する情報交換により準備されることができる。追加的な利点として、現在のチャネル切り替え手法の適切な拡張により、実現が可能であり、新しいフレーム又はアルゴリズムは必要でない。
【００１８】
上記第１の側面と組み合わせられることができる第２の側面によれば、少なくとも１つのチャネルの可用性を示すバイナリ情報としてチャネル情報を生成する生成器が提供されることができる。斯かるバイナリ情報は、１チャネル当たり１ビットにより伝搬されることができ、こうして、追加的な信号及び処理負荷をほとんど何も必要としない。第２の側面の例示的な実現によれば、更新されたチャネル情報が、自身のチャネル情報と受信したチャネル情報との最小に対応するよう、上記結合部が、各チャネルに対して自身のチャネル情報と受信したチャネル情報とを結合するよう構成されることができる。この簡単な最小演算は、わずかな処理負荷で高速な情報更新が行われることを確実にする。
【００１９】
上記の第１及び第２の側面の任意の一方又は両方と組み合わせられることができる第３の側面によれば、少なくとも１つのチャネルの可用性を示す数値的情報として上記チャネル情報を生成する生成器が提供されることができる。数値的情報は、より高度な重み付けスキームに関する基礎を提供する。第３の側面の例示的な実現によれば、上記更新されたチャネル情報が、自身のチャネル情報と受信したチャネル情報との重み付けされた組合せに対応するよう、上記結合部が、各チャネルに対して自身のチャネル情報と受信したチャネル情報とを結合するよう構成される。これは、収束が完全に達成されなかった場合であっても、個別のチャネルに割り当てられる順位が、集合的意思決定を可能にするという利点を提供する。追加的な特定の実現例において、重み付けされた組合せは、クリアチャネル評価アルゴリズムに基づかれることができる。これにより、チャネル情報の提案された交換は、クリアチャネル評価アルゴリズムを用いる現在の標準的な手法の拡張として実現されることができる。
【００２０】
上記の第１及び第２の側面の任意の一方又は両方と組み合わせられることができる第４の側面によれば、上記セレクターが、選択されるチャネルを明白に特定するためタイブレーキングルールを適用するよう構成されることができる。斯かるタイブレーキングルールは、１つのチャネルが第１位であるものとして明白に特定されることを確実にする。タイブレーキングルールは、数値的に等しいセレクター値を持つチャネル間での同点を解決するのに適用されることができるが、十分に近い数値的セレクター値を持つチャネルにおける同点を解決するのにも適用されることができる。結果、この近い値を持つチャネルが、同じクラスに分類される。
【００２１】
上記第１〜３の側面の任意の１つ又は全てと組み合わせられることができる第５の側面によれば、上記生成器が、測定要求又はレポーティングに関するフレームに上記更新されたチャネル情報を組み込むよう構成されることができる。これにより、チャネル情報の提案された交換を実現するのに、既存の信号処理が用いられることができる。
【００２２】
追加的な有利な開発が、従属項において規定される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】メッシュネットワークにおける複数の無線ノードの概略的なネットワークトポロジを示す図である。
【図２】従来のチャネル切り替えが実行されることができないネットワーク状態を示す図である。
【図３】タイミング制約条件を説明するためのネットワーク環境を示す図である。
【図４】第１の実施形態による無線ノードの概略ブロックダイアグラムを示す図である。
【図５】第２の実施形態による情報交換手順を示す信号及び処理ダイアグラムを示す図である。
【図６】第３の実施形態によるチャネル切り替え手順の概略的なフローダイアグラムを示す図である。
【図７】異なるノードでのバイナリチャネル情報の展開を示すテーブルを示す図である。
【図８】異なるノードでの数値的チャネル情報の展開を示すテーブルを示す図である。
【図９】ランダムな交換パターンを用いて異なるノードでの数値的チャネル情報の展開を示すテーブルを示す図である。
【図１０】集約データを含めるよう従来のフレームを拡張することを示すテーブルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明が以下、添付の図面を参照して様々な実施形態に基づき説明されることになる。
【００２５】
以下に、本発明の実施形態が、図１に示されるような例示的な無線メッシュネットワーク・トポロジに基づき説明される。
【００２６】
多くのＷＬＡＮ実装は、より柔軟で相互運用可能な無線接続をサポートすることから利益を得ることができる。アクセスポイント（ＡＰ）は、複数のＡＰの間での相互運用可能な無線リンク又はマルチホップ経路により機能的に強化されることができる。エンドユーザ・デバイス（例えばエンドステーション（ＳＴＡ））１０は、メッシュネットワークにおける隣接エンドユーザ・デバイスとＡＰとの間で相互運用可能なピア・ツー・ピア無線リンクを確立することができる能力から利益を得ることができる。メッシュポイント（ＭＰ）３０は、メッシュサービスをサポートするクオリティ・オブ・サービス（ＱｏＳ）デバイスとすることができる。即ち、これらのポイントは、メッシュネットワークの相互運用可能な形態及び動作に参加する。ＭＰは、１つ又は複数の他の実体（例えば、ＡＰ、ポータル等）と共に配置されることができる。ＡＰと共に配置されるＭＰの構成は、メッシュ・アクセス・ポイント（ＭＡＰ）２０と呼ばれる。斯かる構成は、単一の実体が、メッシュ機能及びＡＰ機能を論理的に同時に提供することを可能にする。エンドステーションは、ネットワークに対するアクセスを得るためＡＰと関連する。ポータル（Ｐ）と共に配置されるＭＰの構成は、メッシュポータル４０と呼ばれる。ＭＰは、例えば経路選択及び転送等といったメッシュ機能に参加する。メッシュポータル４０は、例えば、他のＩＥＥＥ８０２ＬＡＮセグメントといった他のネットワーク１００に対するインタフェースを提供する。
【００２７】
以下の実施形態は、チャネル選択及び切り替え機能に基づかれる。チャネル選択は、フレーム交換により準備される。この交換において、ノードは、チャネルに関する少なくとも１つの品質及び可用性についての見解を蓄積する。このチャネルは例えば、情報を送信するための周波数チャネル又は他の任意のタイプのチャネルである。切り替え処理を同時に開始するときでも、チャネル切り替えのために準備したノード、デバイス又はステーションは、互いに独立して同じチャネルへと切り替えることができる。
【００２８】
チャネル情報の提案された交換は、ピアノードが利用可能なチャネルに関する情報を交換するピアノードの間で、シリーズ状のフレーム交換を介して進行することができる。この交換は例えば、前述した現在の８０２．１１ベースのドラフトの第１１．９．６節において規定される交換に類似するものとすることができる。ここで、ノード又はエンドステーションは、１つ又は複数のチャネルを測定及びレポートするよう互いに要求することができる。
【００２９】
しかしながら、ノードは、チャネル可用性についての自身の見解をレポートしない。代わりに、これらのノードはある見解をレポートする。この見解において、これらのノードは、自身の見通しに加えて、同じチャネルで作動するピアの見通しを集約する。これらのノードは、ピアからの過去のレポートにおいて個別のチャネル情報を得ていた。追加的に、これらのノードは、１回だけ見解をレポートするのではなく、複数回レポートする。この際、レポートは、ネットワークにわたり結合され、及び伝搬される。正しい態様で組み合わせることにより、同じチャネルで作動するすべてのノードによるレポートが、利用可能なチャネルの類似する見解に集まる。
【００３０】
図４は、第１の実施形態によるコントローラ又は制御機能の概略ブロック図を示す。この機能は、メッシュネットワークの無線ノード（例えばメッシュポイント、メッシュ・アクセス・ポイント、メッシュポータル又は他の任意のタイプ無線ノード）に提供されることができる。それは、別々のハードウェア回路若しくは電気回路、チップ、チップセット、モジュール、又はソフトウェア制御されたプロセッサ若しくはコンピュータデバイスとして実現されることができる。ここで、図４の機能は、ソフトウェアプログラム又はルーチンとして提供される。
【００３１】
無線ノードの無線周波数（ＲＦ）フロントエンドにおいて提供されることができるトランシーバ（ＴＲＸ）回路５２により、広告が受信及び送信されることができる。コントローラで開始される広告は、プロセッサ回路（ＰＣ）５５において生成されることができ、少なくとも１つのアンテナを介して無線送信に関するＴＲＸ５２へ供給されることができる。
【００３２】
受信された広告は、広告されたチャネル情報を検出及び抽出するため、チャネル情報抽出ユニット又は抽出器（ＣＩＥ）５３に供給される。抽出されたチャネル情報は、受信されたチャネル情報と、チャネル情報を更新するため様々なチャネルに関して格納された自身のチャネル情報とを結合するチャネル情報結合ユニット又は結合部（ＣＩＣ）５４に供給される。更新されたチャネル情報は、プロセッサ回路５５により又はチャネル情報結合部５４により直接ルックアップテーブル（ＬＵＴ）５６に格納されることができる。ルックアップテーブル５６は、プログラム可能な不揮発性ストレージといったメモリ又はレジスタ等において提供されることができる。
【００３３】
すると、更新されたチャネル情報は、ＴＲＸ５２を介してプロセッサ回路５５によりメッシュネットワークを介して広告又は伝搬されることができる。
【００３４】
図５は、第２の実施形態によるＡ、Ｂ、Ｃ及びＤとラベル付けされたチェーン状の４ノードにおける情報交換手順の例を示す信号及び処理図を示す。この図において、時間依存処理ステップ及び情報交換が示される。一方、時間は、図の上から下へと進行する。
【００３５】
Ａ〜Ｄの４ノードは、チャネル１〜５までの５つの別々のチャネルで作動する可能性を持つ。第２の実施形態によれば、これらのノードは、簡単なバイナリ符号化スキームを用いる。このスキームでは、チャネルの可用性が１つのバイナリ状態（例えば「１」）で示され、チャネルの非可用性が、他のバイナリ状態（例えば「０」）で符号化される。その後、これらのノードはチャネル可用性情報を交換する。この例において、情報は、図５に示される以下のスキームに基づき交換される。まず、ノードＡ及びＢとノードＣ及びＤとがそれらのチャネル情報（ＣＩ）を交換する。各ノードは、そのチャネル情報を更新する。次に、ノードＢ及びＣが、それらのチャネル情報を交換して更新し、最後に、ノードＡ及びＢとノードＣ及びＤとが再びそれらのチャネル情報を交換して更新する。こうして、各情報交換の後には情報更新が行われる。現在の場合において、更新された新しいチャネル情報（ＮＣＩ（ｉ））を得るため、情報更新は、各チャネルｉ（ｉ＝１から５）に対して、受信されたチャネル情報（ＲＣＩ（ｉ））と利用可能な現在のチャネル情報（ＣＣＩ（ｉ））とに対して最小演算を適用することにより実行されることができる。これは、以下の式（１）
0005480281.tif 000002
に基づき行われる。ここで、新しいチャネル情報ＮＣＩ（ｉ）は、現在のチャネル情報ＣＣＩ（ｉ）及び受信したチャネル情報ＲＣＩ（ｉ）の小さい方の値に対応する。
【００３６】
図７は、第２の実施形態による異なるノードＡ〜Ｄにおけるバイナリチャネル情報の展開を示すテーブル１ａ〜１ｄを示す。ステーションにおけるチャネル状態情報の展開は、時間が左のテーブル１ａから右のテーブル１ｄへと進むにつれ、テーブル１ａ〜１ｄにおいて符号化されるものとなる。テーブル１ａから集められることができるよう、ノードＡからＤはチャネル可用性についての異なる見解を持って処理を始める。しかしながら、テーブル１ｂ及び１ｃにおいて示される中間的な結果のシリーズ状の交換の後、これらのノードは、テーブル１ｄにおいて与えられるようにチャネル可用性についての共通の見解へと収束する。この今や共通のテーブル１ｄは、チャネル１及び５の可用性を示し、その後切り替え先のチャネルに関する集合的意思決定のため、ノードＡからＤにより用いられることができる。
【００３７】
図６は、第３の実施形態による、メッシュネットワークにおけるチャネル選択及び切り替え機構又は手順の概略的なフロー図を示す。
【００３８】
図６によれば、この手順は、利用可能なノードの全て又は少なくともいくつかの間でチャネル情報を交換することで始まる（ステップＳ１０１）。図５に示されるように、この交換は、異なるステップにおいて及び異なる交換パターンを用いて実現されることができる。もちろん、他の任意の交換パターンが同様に用いられることができる。ステップＳ１０２において、各ノードは、受信したチャネル情報を結合する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０３において、結合されたチャネル情報は、各ノードに格納される自身のチャネル情報を更新するために用いられる。
【００３９】
その後、ステップＳ１０４において、例えば、検出された干渉により、チャネル切り替えが必要かどうかが調べられる。必要でない場合、ステップＳ１０１及びＳ１０３が、固定された又は任意の時間期間で繰り返される。ステップＳ１０４においてチャネル切り替えが必要であると決定される場合、ステップＳ１０５において、その最後に更新されたチャネル情報に基づき、関係するノードによりチャネルが選択される。ステップＳ１０６において、選択された新しいチャネルは、例えば、ハンドシェイク及び／又はスイッチアナウンスを介して、関係するノードによりピアノードへと広告又は通知される。最終的に、ステップＳ１０７において、関係するノードは選択されたチャネルへと切り替え、この手順は再び開始されることができる。
【００４０】
図６の手順は、図４のプロセッサ回路５５を制御するソフトウェアルーチンとして実現されることができる。
【００４１】
より高度なチャネル情報結合スキームも可能である。次の実現例では、チェーン状の４ノードＡ〜Ｄが再度想定されるが、ここでは、チャネル可用性を表すために、いくつかの数値的情報が用いられる。
【００４２】
図８は、異なる４ノードＡ〜Ｄでの数値的チャネル情報の展開を示すテーブル２ａ〜２ｃを示す。開始時間において利用可能な情報は、テーブル２ａに与えられる。ここでも、このチャネル情報がノード間で交換される。今回、各ノードは、その現在のチャネル情報ＣＣＩ（ｉ）と入力又は受信されるチャネル情報ＲＣＩ（ｉ）との加重和を取ることにより、自身の情報テーブルを更新する。ここでも、ノードがチャネル可用性についての共通の見解に収束することが分かる。この場合、収束は、完全に実現されるわけではない。しかしながら、数値的情報により様々なチャネルに割り当てられることができる順位が、集合的意思決定を可能にする。
【００４３】
上記の数値的分布技術が、アドホックネットワークとも呼ばれるＩＥＥＥ８０２．１１標準の独立基本サービスセット（ＩＢＳＳ）モードを改善するためにも用いられることができる点に留意されたい。現在では、まるでそれがインフラストラクチャ・ベース・ステーション・サブシステム（ＢＳＳ）におけるＡＰであるかのように機能する１つのチャネル・スイッチ・マスターを任命することにより、このケースは処理される。しかしながら、この手法は、チャネル・スイッチ・マスターを任命及び追跡するのに精巧なアルゴリズムを必要とする。更に、チャネル・スイッチ・マスターだけがチャネル切り替えを開始することができ、別のステーションがチャネルにおける干渉を検出し、切り替えを開始したい場合、これは特別な動作を必要とする。
【００４４】
図９は、ランダムな交換パターンを用いて異なるノードでの数値的チャネル情報の展開を示すテーブル３ａ〜３ｃを示す。これらのテーブルは、ランダムなパターンに基づき情報を交換する４ノードＡ〜Ｄを持つＩＢＳＳに関連する。各ノードはここでも、自身の現在のチャネル情報ＣＣＩ（ｉ）及び入ってくる受信チャネル情報ＲＣＩ（ｉ）の重み付けされた組合せを取ることにより、その情報テーブルを更新する。
【００４５】
図８及び図９の両方の例示的な場合において、テーブルの更新は、以下の式
0005480281.tif 000003
により規定される標準的な重み付けされた組合せを用いて実行される。数値的情報の提案された交換は、現在の８０２．１１標準の拡張として実現されることができる。例えば、ノードは、クリアチャネル評価（ＣＣＡ）におけるチャネル情報レポートのような情報を交換する可能性を持つ。これは、例えば、IEEE 802.11-2007, Standard for Information Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems - LAN/MAN Specific Requirements - Part 11: Wireless Medium Access Control (MAC) and physical layer (PHY) specificationsの第７．３．２．２２．２節に記載される。このＣＣＡ値は、提案されたチャネル切り替え手法に用いられる良好な測定基準である。
【００４６】
ノードがチャネル可用性についての広く異なる見解を用いて開始する場合、収束はそれほど急速ではない。正確に同じというわけではないレポートが、これまですべてのノードに現れることは起こりうる。しかしながら、チャネル可用性の順位付けが、本当に関心があることであり、すべてのノードに対してそれでもまだ同じとすることができる。同点が可能な場合（又はチャネル品質のバイナリ符号化が用いられる場合）、ノードが１つのチャネルを第１位として明白に特定することができるよう、タイブレーキングルールが特定されることができる。このタイブレーキングルールは、数値セレクター値は異なるが同じクラスに分類されるチャネル間の同点を解決するのに使用されることもできる。例えば「エクセレント」又は「スータブル」といったクラスがある。
【００４７】
これは、関係するネットワークのトポロジと情報交換がどの程度の頻度で行われるかというチャネルボラティリティとに依存する。それは、メッシュ形成後であればより頻繁に行われることができ、少なくともＴ時間期間毎に行われる。ここで、Ｔは、プロトコルのパラメータであり、メッシュのサイズ及びチャネルボラティリティに対して適合されることができる。
【００４８】
すべてのノードが開始時に利用可能な同じチャネルを持つというわけではないことも起こりうる。しかしながら、これは問題でない。関連するノードの利用可能なチャネルリストを合併するとき、新しいチャネルが、ノードに提供されるチャネルリストに挿入されることができる。
【００４９】
交換されたチャネル情報は、２つのタイプの情報から構成されることができる。１つは、チャネルの可用性又は非可用性に関する数値的チャネル測定基準であり、もう１つは、バイナリチャネル測定基準である。するとこれらの２つのタイプの情報エレメントが、適切に組み合わせられることができる。
【００５０】
更に、提案されたチャネル情報交換は、これに関する新しいフレームを規定することにより実行されることができる。このフレームは、最初に言及されたドラフトにおけるリクエスト及びレポート測定フレームに類似する（第７．３．２．２１〜７．３．２．２２節を参照）。この交換は、必要な情報を含むよう既存のフレームを修正することにより実現されることもできる。メッシュネットワークに対して、ビーコン及びルーティングメッセージは、有望な候補である。この方法は、測定要求及びレポーティングに関する現在のフレームに基づき実現されることもできる。特に、最初に言及されたドラフトにおける図７．５８を見れば、現在の測定リクエスト要素は、１オクテットの測定タイプフィールドを含む。現在では、このオクテットのうちの３ビットだけが用いられる（表７．２９を参照）。
【００５１】
図１０は、測定要求及びレポーティングに関する上記の従来のフレームの拡張を示すテーブルを示す。このフィールドの拡張は、集約データを要求するため、メッシュネットワークに関して含まれることができる。
【００５２】
同様に、最初に言及されたドラフトの第７．３．２．２２節に表されるレポーティング要素は、修正されることができる。すると基本的なレポートにおいて、集約レポーティングは、図７に記載の最小演算子（ｍｉｎ）を用いることができる。ＣＣＡレポート及びヒストグラムレポートに関して、図８及び図９に記載の加重和レポーティングが用いられることができる。
【００５３】
第２フェーズにおいて、このノードは、実際のチャネル切り替えを実行する。例えば動作チャネルでのレーダー信号の検出又は他の干渉の検出後、スイッチ切り替えの必要性を検出するノードは、上述されたチャネル情報交換に基づき作成されるグローバルなチャネル可用性のそのリストを参照することができる。このノードはその後、測定要求及びレポーティングに関して最良の利用可能なチャネルをこのリストから選択することができ、切り替え先としてこのチャネルを選択することができる。この最良のチャネルは、現在の動作チャネルとは異なるものである。このノードは、チャネル・スイッチ・アナウンスにおいてこの新しいチャネルをそのピアノードに広告し、その後チャネルを切り替える。ここで、この手順及びフレーム交換は、インフラストラクチャＢＳＳに類似したものとすることができる。この標準的なフレームにおいて、ＩＥＥＥ標準８０２．１１−２００７の第７．３．２．２０及び１１．９．７節を見れば、例えば、チャネル切り替えの間メッセージが許されるかどうかのインジケータ及びスイッチまでの時間といった、多数の追加的な情報エレメントがフレームに存在する。これらは、提案された選択及び切り替え手法と結合して用いられることができる。
【００５４】
要約すると、方法及び装置が記載された。これらは、利用可能な通信チャネルについての品質及び可用性についての見解を収束させるため、ネットワークノード間でチャネル情報を交換することにより、柔軟なチャネル切り替えを可能にする。切り替えが同時に開始されるときでも、ネットワークノードは、互いに独立して同じチャネルへと切り替えることができる。
【００５５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、チャネル情報の広告を可能にする任意のネットワーク環境に対して使用されることができる点に留意されたい。提案された手順は、広告されることを必要とする任意の種類のチャネル情報に関連して用いられることができる。この手順は、上記実施形態において説明される特定のバイナリ又は数値的広告に限定されるものではない。チャネル情報は、任意のタイプの情報とすることができる。
【００５６】
図面、開示及び添付の特許請求の範囲の研究から、開示された実施形態に対する変形例が、当業者により理解及び実行されることができる。請求項において、単語「有する」は他の要素又はステップを除外するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数の要素又はステップを除外するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に記載される複数のアイテムの機能を満たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すものではない。請求項に記載される特徴を実行する制御プロセッサに関して使用されるコンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又はその一部として提供される適切な媒体、例えば、光学ストレージ媒体又は半導体媒体に格納／分散されることができるが、他の形態、例えばインターネットを介して、若しくは他の無線若しくは有線通信システムを介して分散されることもできる。請求項における任意の参照符号は、本発明の範囲を限定するものとみなされるべきではない。
【図１】
0005480281.tif 000004
【図２】
0005480281.tif 000005
【図３】
0005480281.tif 000006
【図４】
0005480281.tif 000007
【図５】
0005480281.tif 000008
【図６】
0005480281.tif 000009
【図７】
0005480281.tif 000010
【図８】
0005480281.tif 000011
【図９】
0005480281.tif 000012
【図１０】
0005480281.tif 000013